Механизм действия ингаляционных анестетиков остается неизвестным. Предполагается, что ингаляционные анестетики действуют на клеточные мембраны в ЦНС. Принято считать, что конечный эффект их действия зависит от достижения терапевтической концентрации в ткани головного мозга. Поступив из испарителя в дыхательный контур, анестетик преодолевает ряд промежуточных барьеров, прежде чем достигает мозга. К таким барьерам относят ряд факторов, одним из важнейших является соотношение парциального давления во вдыхаемой газовой смеси, плазме крови, интерстициальной жидкости и внутриклеточной среде.

Свежий газ из наркозного аппарата смешивается с газом в дыхательном контуре и только потом поступает к больному. Следовательно, концентрация анестетика во вдыхаемой смеси (фракционная концентрация анестетика во вдыхаемой смеси - Fi) не всегда равна концентрации, установленной на испарителе. Реальный состав вдыхаемой смеси зависит от потока свежего газа, объема дыхательного контура, абсорбирующей способности наркозного аппарата и дыхательного контура.